Hardware

UltiBot usa una arquitectura de doble microcontrolador: un STM32F4 como cerebro principal (estrategia, sensores, menú) y un STM32F1 como controlador de motores (FOC). Ambos se comunican por USART a 115200 baudios.

Microcontroladores

Placa Principal — STM32F401CCU6 (BlackPill)

Característica	Detalle
Modelo	STM32F401CCU6
Arquitectura	ARM Cortex-M4F (con FPU)
Frecuencia	84 MHz (HSE 25 MHz → PLL)
Flash	256 KiB (128 KiB utilizables en el linker)
RAM	64 KiB
Framework	libopencm3
Debug	ST-Link (SWD)

Placa FOC — STM32F103C8T6 (BluePill)

Característica	Detalle
Modelo	STM32F103C8T6
Arquitectura	ARM Cortex-M3
Frecuencia	72 MHz (HSE 8 MHz → PLL)
Flash	64 KiB
RAM	20 KiB
Framework	libopencm3

Nota: La placa FOC tiene su propia documentación en OPRcontrolFOC.

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Sensores

SHARP GP2Y0E03 — Distancia IR (6 unidades)

Característica	Detalle
Modelo	SHARP GP2Y0E03
Tipo	Infrarrojo por triangulación
Salida	Analógica (0–3.3V)
Interfaz	ADC 12-bit (PA0–PA5)
Filtro	Media móvil 20 muestras
Cantidad	6 (2 frontales, 2 angulados, 2 laterales)

QRE1113 — Sensores de línea (2 unidades)

Característica	Detalle
Modelo	QRE1113
Tipo	Reflectivo IR
Salida	Analógica
Interfaz	ADC 12-bit (PA6–PA7)
Cantidad	2 (izquierdo y derecho)

Disposición de sensores

Sensor	ID	Canal ADC	GPIO	Función
Línea izquierda	SENSOR_LINE_LEFT (0)	CH7	PA7	Detección borde dohyo
Izquierda	SENSOR_LEFT (1)	CH6	PA6	Rival lateral izq.
Ángulo izquierda	SENSOR_ANGLE_LEFT (2)	CH3	PA3	Rival diagonal izq.
Frontal izquierda	SENSOR_FRONT_LEFT (3)	CH5	PA5	Rival frontal izq.
Frontal derecha	SENSOR_FRONT_RIGHT (4)	CH2	PA2	Rival frontal der.
Ángulo derecha	SENSOR_ANGLE_RIGHT (5)	CH4	PA4	Rival diagonal der.
Derecha	SENSOR_RIGHT (6)	CH1	PA1	Rival lateral der.
Línea derecha	SENSOR_LINE_RIGHT (7)	CH0	PA0	Detección borde dohyo

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Actuadores

Motores Brushless

Característica	Detalle
Modelo	Gimbal 12V 80T
Tipo	Brushless DC (BLDC)
Driver	SimpleFOCMini (MOSFET trifásico)
Control	FOC sinusoidal con PI de velocidad
Frecuencia PWM	~28.125 kHz
Resolución PWM	512 niveles

Más detalles del control FOC en Control y en la documentación de OPRcontrolFOC.

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Alimentación

Característica	Detalle
Batería	2× LiPo 3S (~11.1V nominal)
Capacidad	~180 mAh cada una
Regulador	Mini360 (step-down)
Monitorización	No implementada en firmware

⚠️ Advertencia: El firmware no monitoriza el voltaje de batería. No hay protección por batería baja. Ver BL-01.

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Chasis

Característica	Detalle
Material	PLA
Fabricación	Impresión 3D
Ruedas	JSUMO JS2622
Modelo 3D	SketchUp + 14 archivos STL

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PCB

Característica	Detalle
Herramienta	KiCad 7
Capas	2 (F.Cu + B.Cu)
Grosor	0.57 mm total
Acabado	HASL lead-free
Máscara	Verde
Serigrafía	Blanca

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Pinout — STM32F401CCU6

GPIOs — LEDs y botones

Pin	Periférico	Función
PA8	GPIO OUT	LED de menú
PB1	GPIO OUT	LED sensor frontal izq.
PB2	GPIO OUT	LED sensor ángulo izq.
PB10	GPIO OUT	LED sensor izquierda
PC13	GPIO OUT	LED sensor derecha
PC14	GPIO OUT	LED sensor ángulo der.
PC15	GPIO OUT	LED sensor frontal der.
PB8	GPIO IN (pull-up)	Botón de inicio
PB9	GPIO IN (pull-up)	Botón de menú

ADC1 — Sensores

Pin	Canal	Sensor
PA0	CH0	Línea derecha
PA1	CH1	Derecha
PA2	CH2	Frontal derecha
PA3	CH3	Ángulo izquierda
PA4	CH4	Ángulo derecha
PA5	CH5	Frontal izquierda
PA6	CH6	Izquierda
PA7	CH7	Línea izquierda

USART

Pin	Periférico	Función
PA9 (AF7)	USART1 TX	Consola debug
PA10 (AF7)	USART1 RX	Consola debug
PA11 (AF8)	USART6 TX	Comunicación FOC
PA12 (AF8)	USART6 RX	Comunicación FOC

RC5 (IR Remote)

Pin	Periférico	Función
PB3	EXTI3	Receptor IR RC5

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Diagrama de Bloques

flowchart TD
    subgraph Main["Placa Principal (STM32F401CC)"]
        MCU[STM32F401CCU6<br/>84 MHz]
        ADC[ADC1 12-bit<br/>8 canales]
        DMA[DMA2 Stream0<br/>Circular]
    end

    subgraph FOC["Placa FOC (STM32F103C8)"]
        MCU2[STM32F103C8T6<br/>72 MHz]
        PWM[PWM trifásico<br/>TIM1 + TIM2]
        ENC[Encoders cuadratura<br/>TIM3 + TIM4]
    end

    subgraph Sensores
        IR[6× SHARP GP2Y0E03]
        LINE[2× QRE1113]
    end

    subgraph Actuadores
        M1[Motor izq.<br/>Gimbal 12V]
        M2[Motor der.<br/>Gimbal 12V]
        D1[SimpleFOCMini]
        D2[SimpleFOCMini]
    end

    IR -->|PA0-PA5| ADC
    LINE -->|PA6-PA7| ADC
    ADC -->|DMA| MCU
    MCU -->|USART6 115200| MCU2
    MCU2 -->|TIM1 PWM| D1
    MCU2 -->|TIM2 PWM| D2
    D1 --> M1
    D2 --> M2
    M1 -->|Encoder| ENC
    M2 -->|Encoder| ENC
    ENC --> MCU2

    RC5[IR Remote RC5] -->|PB3 EXTI| MCU
    USB[USB-Serial] -->|USART1| MCU

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Documento generado el 2026-06-30. Ver también Arquitectura Software, Sensores, Control.